【正文】 ()= ，其中r= ,是洗苯塔的半徑。塔高計算 塔分為4層填料，每層高度為2m，由于塔徑大于2m，故采用雙升氣管型分布板，煤氣進口高度取1m，，煤氣出口高度取1m，煤氣出口到塔頂高度取3m， ,所以塔高 H＝對管式爐的計算，主要是物料和能量的衡算。物料衡算是為了給再生器，脫苯塔計算提供依據(jù)，并為管式爐的能量衡算提供數(shù)據(jù)。．1物料衡算粗苯產(chǎn)量G＝G煤A=%=,其中，A＝% ，是粗苯加收率(占干煤質(zhì)量百分比)。純苯量G＝Gβ==,其中，β＝ ，是粗苯中純苯的含量。甲苯量G＝Gβ=%=,其中，β＝ ，是粗苯中甲苯的含量。二甲苯量G＝Gβ=%=,其中，β＝ ，是粗苯中二甲苯的含量。溶劑油量G＝Gβ=%=,其中，β＝ ，是粗苯中溶劑油的含量。貧油中粗苯量（%計算）% ，G＝G貧油w=%=,其中，w＝% ，是貧油中粗苯的含量 。G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝富油量G富油＝G+ G貧油 + G＝++＝富油中水量G＝G富油β＝%＝，β＝% ，是富油含水量。富油中含萘油G＝G富油β＝5%＝，β＝5% ，是富油含萘量。洗油量G＝G貧油 －G＝－＝所以進入管式爐富油中純苯的質(zhì)量流量G＝G+G＝,所以可得甲苯 ，二甲苯 ，溶劑油的量。表4－4：進管式爐富油的各個組分及其流量 組分 質(zhì)量流量（kg/h） 分子量 摩爾流量（Kmol/h）苯 78 甲 苯 二甲苯 溶劑油 120 洗 油 160 萘 128 共計 設(shè) 是在管式爐中富油中富油閃蒸后和閃蒸前組分的液相的比，則有以下關(guān)系：＝ ＝＝ ＝＝ 設(shè)＝ 則 ＝7668/(7668+3875)= ＝7668/(7668+2060)＝ ＝7668/(7668+1100)＝ ＝7668/(7668+295)＝ ＝7668/(7668+110)＝其中，管式爐出口富油溫度為180℃，壓力為920mmHg。180℃時各種組分的飽和蒸汽壓（mmHg）分別為：苯：7668；甲苯：3875；萘：295；溶劑油：1100；洗油：110，另外，因富油中的水在管式爐中全部蒸發(fā)，因而＝0所以，出管式爐的富油的富油（液相）中的純苯的量G＝G苯1＝＝，同理可得甲苯 ，二甲苯，溶劑油 ，洗油，萘，水的量。表4－5：出管式爐內(nèi)各組分的蒸發(fā)量組分 質(zhì)量流量（kg/h） 分子量 摩爾流量（Kmol/h）苯 78 甲苯 二甲苯 溶劑油 120 洗 油 160 萘 128 水 0 18 0共計 進入管式爐的富油，一部分蒸發(fā)成為蒸汽，其余部分是液態(tài)，所以，苯在管式爐內(nèi)的蒸發(fā)量G苯3＝G苯1－G＝－＝,同理可得甲苯，二甲苯，溶劑油，洗油，萘，水的蒸發(fā)量表4－6：管式爐內(nèi)各組分的蒸發(fā)量組分 質(zhì)量流量（kg/h） 分子量 摩爾流量（Kmol/h）苯 78 甲苯 二甲苯 溶劑油 120 洗 油 160 萘 102 128 水 18 共計 的驗算： A＝＝＝ ，其中，P＝920mmHg ，是管式爐出口壓力 ，N1 ＝(見表4－4)，是進管式爐富油中各個組分的物質(zhì)的量總和；N2 ＝（見表4－5），是出管式爐的富油（液相）中各組分的物質(zhì)的量總和。 ＝ ＝＝（符合要求）粗苯在管式爐內(nèi)的蒸發(fā)率(+++)/100%=% .2能量衡算 進入管式爐富油可以分成洗油（含萘），粗苯和水三部分（均為液相）富油帶入熱量也可以由這三部分求得。洗油（含萘）帶入熱量：＝C1 t(G洗油1 + G萘1) ＝135 ＝其中 ，t=135℃ 是從貧富油換熱器來的富油的溫度；C1 ＝℃是135℃時洗油的比熱；G洗油1 ＝，G萘1 ＝,分別是進出管式爐富油中洗油和萘的質(zhì)量流量（表4－4）粗苯帶入熱量：＝ C2 tG粗苯1 ＝135 ＝粗苯比熱C2=+135= Kj/Kg ℃ G粗苯1 ＝。水帶入熱量： ＝ C3 tG水1 ＝135= kj/h 其中 ，C3 ＝ Kj/Kg ℃ 是135 ℃時水的比熱 ，G水1 ＝（見表4－4）低壓蒸氣帶入熱量＝G水蒸汽 H＝＝,其中 ，H＝,是所用的低壓蒸汽的焓值；G水蒸汽 ＝ψG＝＝，是脫苯所需要直接蒸汽量，而ψ＝，是單位質(zhì)量粗苯所需的蒸汽量，G＝，是粗苯產(chǎn)量。設(shè)煤氣燃燒提供的熱量為 ，則管式爐的輸入熱量＝++++＝35001146。52+出管式爐富油既有氣相也有液相，液相主要是洗油（含萘）和粗苯，氣相主要是洗油（含萘），蒸汽 ，粗苯蒸汽和水蒸汽。洗油（含萘）帶出熱量＝C1 t(G洗油2 + G萘2) ＝180 ＝其中 ，t=180℃ 是出管式爐富油的溫度；C1 ＝ kj/kg. ℃ ，是180℃時洗油（含萘）的比熱；G洗油2 ＝, G萘2 =，分別是出管式爐富油中液 相洗油和萘的質(zhì)量流量（見表4－5）。粗苯帶出熱量＝C2 tG粗苯2 ＝180 ＝其中，C2 ＝ kj/kg. ℃ 是180℃時粗苯的比熱 ，C2 ＝（+t），t＝180℃ ；G粗苯2 ＝G苯2 + G甲苯2+G二甲苯2+ G溶劑油2 ＝ +++=,是出管式爐富油中液相粗苯的量（見表45）。 洗油蒸氣（含萘蒸氣）帶出熱量＝H（G洗油3+ G萘3）＝＝，是180 ℃時洗油蒸汽的質(zhì)量流量（見表4－6）。 粗苯蒸氣帶出熱量＝H G粗苯3 ＝＝,其中H＝； 是180℃時粗苯的焓值；G粗苯3 ＝G苯3 + G甲苯3+G二甲苯3+ G溶劑油3 ＝，而G苯3 ＝ kg/h , G甲苯3 =, G二甲苯3 =, G溶劑油3 =,分別是出管式爐富油中苯蒸汽 ，甲苯蒸氣和溶劑油蒸汽的質(zhì)量流量（見表46） 180 ℃水蒸氣帶了熱量＝H G水3 ＝＝,其中H＝，是180 ℃水蒸氣的熱焓值 ，G水3 ＝，是出管式爐水蒸氣的質(zhì)量流量（見表46） 400 ℃水蒸氣帶了熱量＝H G水蒸氣 ＝＝,其中H＝，是400 ℃水蒸氣的熱焓值 ，G水3 ＝，是脫苯所需的直接水蒸氣的量。 散熱損失＝γ＝＝+其中 ，γ＝5% ，是散熱損失占管式爐輸入熱量的比例 ，＝+是管式爐輸入的熱量。所以，管式爐的輸出熱量＝++++++＝+kj/h因為＝ ＝得＝供給富油的熱量＝++++－－－＝供給脫苯所需要的直接水蒸氣熱量＝－＝ kj/h表47：管式爐熱量平衡表 項目 輸入（kj/h） 輸出(kj/h)洗油（含萘） 粗苯 水 低壓水蒸汽 煤氣燃燒 油蒸汽（含萘） 苯蒸汽 180℃時水蒸汽 400℃過熱水蒸汽 熱損失 共計 51554981管式爐由輻射段和對流段兩段組成， 輻射段主要是對富油進行加熱，對流段主要對脫苯所需要的直接水蒸汽進行加熱，并附帶對富油進行一點加熱。輻射段加熱面積:設(shè)的95%由輻射段供給，5%由對流供給，輻射段強度為K1=110000kj/㎡h,是輻射段熱量強度，則輻射段加熱面積為：F=㎡ 對流段加熱面積F＝[+（1－95%）]/ K2＝ +]/21000＝㎡ 其中，K2 ＝21000kj/ ，是對流段熱強度；1－95%表示供給富油熱量的5%由對流段提供的。 煤氣消耗量：V＝＝(+)/(75%17800) ＝ Nm/h ，其中 ，η＝75% ,是管式爐熱效率 ，H＝17800 kj/ Nm3 是煤氣熱值。 根據(jù)以上計算結(jié)果型號 高/mm 設(shè)備重/t 直徑 /mm550－25－φ114φ152 29928 4612 進入再生器的富油，一部分蒸發(fā)成氣體進入脫苯塔，其余當(dāng)作殘渣排出，達(dá)到再生的目的。我們?nèi)〕龉苁綘t富油的1%進入再生器，則總量＝＝,。同理可以求出進入再生器的富油中所有組分的流量（見表4－8） 項目 質(zhì)量流量（kg/h） 分子量 摩爾流量（Kmol/h）總量 氣相 氣相中洗油 160 氣相中萘 128 氣相中粗苯 氣相中水蒸氣 18 液相 液相中洗油 160